• Title/Summary/Keyword: 마그네슘과 칼슘이온($Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$)

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마그네슘 및 칼슘 이온이 알루미늄 응집에 의한 인 제거에 미치는 영향 (Effect of Magnesium and Calcium Ions on the Phosphorus Removal by Aluminium Coagulation)

  • 전동걸;이범;이영주;전항배
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.231-236
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    • 2011
  • 본 연구는 알루미늄 응집에 의한 인 제거 공정에 마그네슘 및 칼슘과 같은 2가의 금속이온을 첨가하였을 경우 인의 응집특성에 미치는 영향을 조사하였다. 인을 제거하기 위한 최적 알루미늄 응집 pH는 약 5~6 사이이며, 그 이상 pH에서는 TP 제거효율이 감소하였다. 마그네슘이나 칼슘과 같은 2가의 금속이온을 알루미늄 응집공정에 함께 사용할 경우 pH 6 이상 에서도 TP 및 $H_nPO_4^{n-3}$ 제거효율은 안정적으로 95% 이상을 유지하였다. 응집초기 $Al^{3+}/H_nPO_4^{n-3}$ (Al/P) 몰비가 3 이상에서 TP 제거효율이 80% 이상 높게 유지되었으며, 응집 후 잔류 TP 농도를 0.2 mg/L 이하로 제어하기 위해서는 Al/P 몰비는 약 6 이상 이었다. 마그네슘이나 칼슘 이온을 알루미늄 응집공정에 함께 사용할 경우 TP 제거를 위한 최적의 알루미늄 대비 마그네슘 및 칼슘 이온의 몰비($Al^{3+}/Mg^{2+}$ or $Ca^{2+}$)는 모두 2이었다. 알루미늄 응집공정에 마그네슘이나 칼슘 이온을 함께 사용하면, 동일한 양의 TP를 제거하기 위한 알루미늄 응집제 주입량이 감소하였고, 결과적으로 최종 슬러지 발생량도 감소하였다.

Water Glass로부터 합성한 δ-Na2Si2O5의 Ca2+, Mg2+ 이온교환성 (The Calcium and Magnesium Ion-Exchange Properties of Snythetic δ-Na2Si2O5 from Water Glass)

  • 정순용;서정권;박중환;도명기;고재천;이정민
    • 공업화학
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    • 제5권3호
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    • pp.406-412
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    • 1994
  • Water glass로부터 ${\delta}-Na_2Si_2O_5$를 합성하여, 이의 칼슘과 마그네슘의 이온교환성, 이온교환에 대한 열역학적 특성치를 조사하였다. Water glass로부터 합성한 ${\delta}-Na_2Si_2O_5$의 최적 합성온도가 $725^{\circ}C$ 근처임을 알았다. 이온교환반응에 있어서 마그네슘 이온교환능이 칼슘 이온교환능보다 우수하였고, 마그네슘의 이온교환능은 온도에 민감하지 않은 반면에, 칼슘의 이온교환능은 온도에 민감하여 온도증가에 따라 이온교환능의 증가폭이 큼을 알 수 있었다. 초기 수용액 pH 변화에 따른 칼슘과 마그네슘의 이온교환능은 초기 수용액 pH가 2~6 사이에서 약간 감소하였으나, 6 이상에서는 ${\delta}-Na_2Si_2O_5$의 알카리 완충효과 때문에 각각 일정하게 나타났다. 이온교환 Gibbs 자유에너지는 이온교환 선택성의 역순으로 칼습 이온 교환반응이 마그네슘 이온교환반응보다 높게 나타났으며, 엔탈피와 엔트로피값도 칼슘 이온교환반응이 마그네슘 이온교환 반응보다 높게 나타났다.

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이온 선택성 전극을 이용한 탄산칼슘 형성 특성 연구 : 마그네슘-칼슘 비율과 반응 온도의 영향 (Characterization of CaCO3 Formation Using an Ion Selective Electrode : Effects of the Mg/Ca Ratio and Temperature)

  • 한미송;최병영;이승우;박진영;채수천;방준환;송경선
    • 공업화학
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    • 제34권2호
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    • pp.111-120
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    • 2023
  • 이산화탄소 순환 물질 중 대표적인 광물인 탄산칼슘의 형성 과정을 관찰하고, 대표적 조절 변수인 마그네슘-칼슘 이온의 혼합 비율(Mg/Ca 비)과 온도가 pre-nucleation cluster (PNC) 및 탄산칼슘 형성에 미치는 영향을 분석하고자 실험과정에서 칼슘 이온 선택성 전극(calcium ion selective electrode, Ca ISE)을 이용하여 핵형성 과정을 연구하였다. 실험결과 미량의 결정이 형성되었으며 표면 원소 분석을 위해 에너지 분산 X선 분석법(energy dispersive X-ray spectroscopy, EDS)을 사용하였고, 형상 분석을 위해 주사 전자 현미경(field emission scanning electron microscope, FE-SEM)을 사용하였다. Mg/Ca 비와 온도 조건에 따라 다양한 형상의 결정질 탄산칼슘(방해석, 아라고나이트 등)을 확인하였으며 Ca ISE로부터 얻은 칼슘 이온 농도 그래프는 탄산칼슘 형성 과정을 보여주었다. 칼슘 이온 농도 그래프 분석을 통해 마그네슘 이온은 칼슘 이온과 탄산 이온의 결합을 방해하고 PNC 간 응집을 지연시켜 핵형성 및 탄산칼슘의 형성을 지연시킴을 확인하였다. 반면 온도는 이와 반대되는 효과를 보였으며, 본 실험 조건에서는 마그네슘 이온보다 더 큰 영향을 미쳤다. 또한 Mg/Ca 비와 온도에 따라 탄산칼슘의 형상이 뚜렷하게 변화하여 두 인자는 탄산칼슘 형성 과정에 전반적으로 영향을 미치는 중요 조절 변수임을 확인하였다.

미숙아에서 이온화 마그네슘, 총 마그네슘과 재태 연령과의 관계 및 뇌실 내 출혈과의 관계 (Association of ionized magnesium, total magnesium, gestational age, and intraventricular hemorrhage in preterm babies)

  • 김태연;이현희;성태정
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제52권10호
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    • pp.1140-1146
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    • 2009
  • 목 적:마그네슘은 인체 혈중에서 두 번째로 높은 농도로 존재하지만, 인체 내에서의 역할, 특히 미숙아에서 이에 대한 병태생리가 현재까지 명확히 규명되어 있지 않다. 한편 진통용해제나 임신중독증 치료를 위해 산전에 황산 마그네슘 사용이 보편화되면서 고마그네슘혈증에 따른 신생아시기에 영향에 대해 많은 연구가 되고 있으며, 최근에는 마그네슘보다 이온화 마그네슘이 생리적으로 활성화되어 더욱 정확히 마그네슘의 역할을 볼 수 있어 이에 대한 연구가 활발히 되고 있다. 따라서 저자들은 첫 번째 연구로 미숙아에서 총마그네슘(tMg), 이온화 마그네슘(iMg) 과 재태 연령, 총칼슘(tCa), 이온화 칼슘(iCa)과의 상관성을 살펴보고, 두 번째로 혈청 마그네슘 농도와 미숙아 질환 중 뇌실 내 출혈과의 관계를 평가하고자 하였다. 방 법:2006년 6월부터 2008년 2월까지 한림대학교의료원 강남성심병원 신생아중환자실에 입원한 미숙아를 대상으로 전향적 연구를 시행하였다. 산모에게 산전 어느 기간에라도 황산 마그네슘을 투여 받은 경우, 선천성 기형이 있는 경우, 5분 Apgar 점수가 3점 이하로 지속되는 경우, 보호자가 검사에 동의를 하지 않은 경우를 제외한 119 명을 대상으로 하였다. 출생직후 혹은 늦어도 출생 3시간 안에 태아의 혈액 검체로부터 tMg, iMg, tCa, iCa을 측정하였다. 1차 연구로 tMg 및 iMg와 재태 연령, tCa, iCa, pH와의 연관성을 조사하였고, 2차 연구로 뇌실 내 출혈군(IVH, n= 19)과 없는 군(대조군, n=100)으로 나누어 tMg, iMg, tCa, iCa, 재태 연령, 출생체중, 1분 및 5분 Apgar 점수, 산모의 고혈압의 유병율, 산전 진통 유병율 등을 비교하였다. 결 과:혈청 tMg 농도는 재태 연령, tCa, iCa, pH 등과 모두 관계가 없는 것으로 나왔으나, iMg은 tMg가 증가할수록 통계학적으로 유의한 상관성을 보였으며(r=0.288, P=0.002), iCa과도 통계적으로 의미 있는 결과를 보였다(r=0.212, P=0.021). 하지만, 재태 연령과 pH와는 유의한 차이가 없는 것으로 나왔다. 총 119명 중 IVH 군은 19명, 대조군은 100명이었다. tMg은 IVH에서 $2.5{\pm}0.9mg/dL$, 대조군에서 $2.1{\pm}0.6mg/dL$로 뇌실 내 출혈이 있는 군이 통계학적으로 의미 있게 더 높은 마그네슘 농도를 보였다(P=0.021). 반면, iMg, tCa, iCa, pH 는 두 군간에 통계적으로 유의한 차이가 없었다(P>0.05). 평균 재태 연령과 출생체중은 각각 연구군이 $33.3{\pm}2.6$주 vs. 대조군 $35.0{\pm}2.1$주, 연구군 $2,093.2{\pm}628.1g$ vs. $2,385.7{\pm}514.3g$으로 연구군이 통계학적으로 더 의미 있게 더 작고 더 어렸다(P=0.002, P=0.030). 재태 연령과 출생체중, Apgar 점수를 고려하여 다시 한번 다변수 회귀분석을 시행한 결과 총 마그네슘의 농도(OR 2.798, 95% C.I. 1.265-6.192, P=0.011)는 역시 통계학적으로 의미 있는 위험인자로 나왔다. 결 론:재태 연령 37주 미만의 미숙아에서 tMg의 농도는 재태 연령과는 관계가 없었으며, iMg의 혈중농도 역시 재태 연령과는 관계없이 비슷했고, tMg, iCa과 관계가 있었다. 또한, 뇌실 내 출혈이 있던 미숙아에서 고마그네슘혈증을 보였으므로, 이전에 마그네슘에 노출된 적이 없더라도 출생 직후의 혈청 마그네슘 농도가 높은 미숙아들의 경우 IVH를 고려해봐야 할 것으로 생각된다.

E-Beam 전조사법을 이용한 복합양이온 교환섬유의 합성 및 금속이온 흡착특성 (Synthesis of Hybrid Cation Exchange Fibers by E-Beam Preirradiation and Their Adsorption Properties for Metal Ions)

  • 백기완;노영창;황택성
    • 폴리머
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    • 제30권4호
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    • pp.305-310
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    • 2006
  • 전자선 전조사를 이용하여 PE/PP와 PET 복합섬유 기재에 스티렌을 그래프트 공중합하여 복합양이온 교환 섬유를 합성하였다. 공중합체의 그래프트율은 스티렌 단량체의 농도가 80%일때 123%이었으며 설폰화율은 스티렌 농도 70%에서 3.3 mmol/g 이었으며 그 이후에서는 큰 변화가 없었다. 또한 섬유의 인장강도는 기재에 비해 모두 낮게 나타났으며, 공중합체보다 이온교환 섬유의 인장강도가 최대 $0.206kgf/mm^2$ 로 낮게 나타났다 이온교환 섬유의 칼슘 및 마그네슘 이온에 대한 흡착파과 시간은 pH, 온도가 증가할수록 길어졌으며, 혼합 용액의 경우 단일 용액에 비해 마그네슘의 흡착파과가 늦게 나타났다. 한편 칼슘 및 마그네슘에 대한 반응속도 상수는 각각 0.012, 0.011 L/mg.h 이었으며, 최대 이온교환 흡착용량은 각각 47.06, 42.83 mg/g, 활성화 에너지는 각각 2,169, 1,534 J/mol 이었다.

단기간 고강도의 수영운동이 혈액 이온 및 대사산물에 미치는 영향 (Effect of Acute High-intensive Swimming Exercise on Blood Electrolytes and Metabolites)

  • 김상진;박혜민;신세린;전설희;김진상;강형섭
    • 한국임상수의학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.262-267
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    • 2010
  • 마그네슘($Mg^{2+}$)은 325 개 이상의 생리적 및 생화학적 과정에 필수적인 조효소이며 신경활성, 심장근 감수성, 신경근 전달, 근수축, 혈관운동 긴장과 혈압 등의 신체활동과 관련된 일련의 과정에서 중요한 역할은 한다. 하지만 신체활동과 관련된 혈액 이온화 $Mg^{2+}$ ($iMg^{2+}$)에 관한 보고는 거의 없을 뿐만 아니라 혈액 총 $Mg^{2+}$을 측정한 연구결과들은 논란의 여지가 있다. 대사적 요구가 증가하는 단기간의 고강도 운동에서 혈액 $iMg^{2+}$의 변화를 측정하였다. 고강도의 수영운동 후에 혈액 산도, 혈당, 중탄산염, 산소 및 칼슘은 감소한 반면, 젖산, 이산화탄소, $iMg^{2+}$, 나트륨, 칼륨은 유효한 증가를 보였다. 고강도 수영에서 혈액 $iMg^{2+}$의 변화는 혈액 산도, 혈당, 중탄산염과 칼슘의 변화와는 역관계의 상관을 보인 반면, 젖산과 음이온차와는 정관계의 유의한 상관을 보였다. 이 결과는 단기간 고강도의 수영운동이 고마그네슘혈증을 야기할 수 있고 이는 대사성 및 호흡성 산증에 의한 근육내 $iMg^{2+}$의 증가에 수반하는 근육에서의 $iMg^{2+}$ 유출의 증가에 의한 것으로 판단된다.

관비농법(灌肥農法)에 의한 농지자원개발(農地資源開發)에 관한 연구(硏究) -2. 「칼슘」 및 양(陽) 「이온」 공급수준이 이십일(二十日)무의 생육(生育)과 근권환경(根圈環境)에 미치는 영향(影響)을 중심(中心)으로 (Studies on Nutri-irrigation Culture for Developing Farm-land Resources -2. Effect of Calcium & Cation Level on the Growth and Root Environment of Radish)

  • 김용철;김인자
    • 한국토양비료학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.41-48
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    • 1971
  • 관비농법(灌肥農法)에 의한 사질계농지(砂質系農地)자원 개발을 목표로 동 농법에 의한 모래재배를 실시하고 본 농법의 생산성(生産性)을 높이기 위한 기초적 문제로써 칼슘 기타 양(陽)"이온"이 이십일(二十日)무의 생육(生育)과 근권환경(根圈環境)에 관련하여 하나의 생산성요인(生産性要因)을 이루고 있는 것으로 보이는 근계(根系)와 매지(媒地)의 상호작용(相互作用)(응립성(凝粒性))에 어떠한 영향(影響)을 미치는가를 실험하였다. 1. 고수준의 칼슘 및 고수준의 양이온(가리, 칼슘, 마그네슘)을 가진 관비(灌肥)는 모래에서 재배한 그 이일(二日)무우의 생육(生育) 특히 지하부(地下部) 생육(生育)을 촉진하고 수량(收量)을 증대하였다. 2. 고수준 칼슘 공급 및 고수준양이온 공급은 근계(根系)에 모래알을 응립(凝粒)케 하는 응립성을 현저히 증대시키고 있다. 3. 고수준칼슘 및 고수준양이온구에서 응립된모래와 세근(細根)의 Ca함량이 타(他)기관 및 재배상(栽培床)에 비하여 증대되고 있어 응립성에 Ca의 관여를 시사한다. 4. 일반적으로 지상부(地上部)의 Ca, Mg, Mn 함량은 지하부(地下部)보다 높으나 N.P.K는 양기관 사이 큰 차이가 없다. 5. 관비농법하 모래재배가 고도의 생산성을 나타내고 특히 고수준 칼슘 및 양이온공급이 생체중(生體重)과 수량(收量)을 증대하고 있는 것은 칼슘이 관여하는 근계(根系)와 매지(媒地)와의 상호작용 즉 응립성에 의하여 조성된 근권환경(根圈環境)에 연유하는 것으로 보았다.

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산성강하물과 산림토양 화학성의 관련성에 관한 연구 - 경상남도 지역을 중심으로 - (Studies on the Relation between Acid Deposition and Soil Chemical Properties in Forest Areas - Especially in Gyeongsangnam-Do Province -)

  • 이총규
    • 한국환경생태학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.260-267
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    • 2008
  • 본 연구는 경남 산림지역의 산성강하물과 토양 화학적 특성의 관련성 조사를 위하여 수행하였다. 토양 pH는 평균 4.40이었으며, 가장 높은 조사구는 밀양 산내 조사구로 pH 5.02였고, 가장 낮은 조사구는 pH 4.08의 남해 서면이었다(p<0.05). 산림토양내 유기물, 유효인산, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 양이온치환용량(CEC)은 지역별 유의차가 있었다(p<0.05). 산림토양내 중금속 함량은 납이 평균 3.86mg/kg이었고, 거제 신현이 9.87mg/kg으로 가장 높았으며, 밀양 산내가 0.86mg/kg으로 가장 낮았다(p<0.05). 토양의 화학적 특성과 강우산도의 상관은 토양 $pH(r=0.7826^{**})$, 칼슘 $(r=0.6278^*)$, 마그네슘$(r=0.5841^*)$, 양이온치환용량$(r=0.6341^{**})$, 카드뮴$(r=0.5995^*)$과 정의 상관이었고, 납$(r=-0.5283^*)$은 부의 상관이었다. 대기 중의 $SO_2$, 농도와 상관은 토양 pH$(r=-0.6796^{**})$, 칼슘$(r=-0.5810^*)$, 마그네슘$(r=-0.5522^*)$, 양이온치환용량$(r=-0.5905^*)$과 부의 상관이었다. 대기 중의 $NO_2$, 농도와 상관은 유기물$(r=0.6208^*)$, 칼륨$(r=0.5380^*)$과 정의 상관이었다. 따라서 강우산도 및 대기 중의 $SO_2$는 토양의 산성화에 영향을 미치는 것으로 사료되며, 그리고 토양 내 중금속 함량에 영향을 미치는 것은 Cd와 Pb함량과 관련성이 있으며, 그 외 중금속의 영향은 없었다.

Glutamate와 NMDA에 의한 Synaptosome에서의 칼슘 유입과 이들의 작용의 차이 (Glutamate-and NMDA-induced calcium influx at synaptosomes and the difference of their actions)

  • 이정수;심재건;신용규;이광수
    • 대한약리학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.71-81
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    • 1988
  • Glutamate와 aspartate는 단가 양이온과 칼슘에 대한 세포막의 투과성을 증가시키는 것으로 시사되고 있다. 그러나 칼슘 유입이 voltage에 의존적인 칼슘 통로에 의하여 또는 흥분성 아미노산에 활성적인 통로에 의하여 이루어지는가는 분명하지 않다. 더우기, 신경세포의 칼슘 유입에 미치는 흥분성 아미노산의 영향과 세포의 마그네슘에 대한 이들의 반응이 다른 것으로 추정하고 있다. Synaptosome에서 포타슘에 의한 칼슘 흡수는 세포외 마그네슘에 의존적이었으나 10 mM 농도에서는 그 이하의 농도에서보다 오히려 감소하였다. 소듐이 주된 반응액에서 glutamate와 aspartate에 의한 칼슘 흡수는 마그네슘에 의하여 용량에 비의존적인 양상으로 증가하였다. 그러나 NMDA의 작용은 2 mM 이상의 마그네슘에 의하여 억제되었다. 포타슘과 glutamate에 의한 칼슘 흡수는 2,4-dinitrophenol, chorpromazine과 verapami에 의하여 억제되었으나 tetraethylammonium chloride의 영향은 받지 아니하였다. Tetrodotoxin은 효과적으로 glutamate의 작용을 억제하였으나 $K^+$의 작용에는 영향을 주지 않았다. NMDA의 작용은 2,4-dinitrophenol과 tetrodotoxin에 의하여 억제되었고 verapamil에 의하여 약간 억제되었으며 tetraethylammonium chloride의 영향은 받지 아니하였다. 소듐이 주된 반응액에서 glutamate,, aspartate와 NMDA에 의한 synaptosome의 탈분극은 관찰되지 않았으나 이들은 mitochondria에서 칼슘 유입에 따른 탈분극을 초래하였다. 한편, 흥분성 아미노산은 synaptosoine의 ATPase활성도에 영향을 나타내지 않았다. 이상의 결과로부터 glutamate 또는 NMDA에 의한 synaptosome의 칼슘 흡수는 세포외 마그네슘에 각기 다른 양상을 나타내며 이들에 의한 칼슘 흡수는 포타슘을 제외한 소듐과 칼슘에 대한 세포막 투과성의 증가 그리고 이에 따른 탈분극에 연관이 있을 것으로 시사되있다.

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부식방지를 위한 마그네슘 및 칼슘 이온의 흡착 제거에 관한 연구 (A Study on the Absorptive Removal of Magnesium ion and Calcium ion for Corrosion Prevent)

  • 홍성욱;안형환
    • 한국안전학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.40-44
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    • 2004
  • To the removal of hardness materials, we've test the absorptive capacity of main material $Mg^{2+},\;Ca^{2+}$ on the using the activated carbon powder saturated in 0.1M Nitrilotriacetic acid by experimental methods. The absorptive properties of $Ca^{2+}\;and\;Mg^{2+}$ were measured with absorbent quantity and contact time., and investigated the physical properties of overall rate constant and adsorption constant adsorption isotherm, and Langmuir and Freundlich constant. In case of k' adsorption rate constants of $Ca^{2+},\;Mg^{2+}$, was 0.00299, 0.00529 by Bhattahary and Venkobachar equation. $k_{aa}$ was 0.00373, 0.00640 according with adsorption rate constants of Lagergren.